化工设备常用金属材料加工工艺论述

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者:齐晓磊
[导读] 本文对化工设施常用的主体金属材料的加工工艺做了相应的介绍与归纳

         摘要:本文对化工设施常用的主体金属材料的加工工艺做了相应的介绍与归纳,讨论了各种金属材料加工工艺的优点以及缺点。化工设施主体材料对材料的抗酸碱能力要求比较高,所以金属材料的制备工艺除了平时所用金属材料的加工工艺之外还有属于特种金属材料的加工工艺。
         关键词:化工设备;金属材料;加工工艺
         1.引言
         化工设备所用的金属材料的性能必须是可以承受一定温度或者是强酸强碱或者是一定压力的金属材料。对材料的抗酸碱能力要求比较大,所以金属材料的制备工艺除了平时所用金属材料的加工工艺之外还有属于特种金属材料的加工工艺。在我国化工设施常用的主体金属材料的都必须是特殊的能承受-一定环境变化的金属材料。
         2.化工设施主体材料加工工艺
         2.1变形加工
         塑性成形所谓塑性成形就是指在一定的温度下使用一个模具在一定的应力下使金属发生塑性形变。塑性成形一般又分为锻造、轧制、挤压、冲击挤压等。锻造锻造是最为古老的一种加工方式,指的就是在冷加工或者高温作业的条件下以一种捶打和挤压的方式把金属锻造成形,这也是最为直接的一种加工工艺之一切。
         2.2固体成型加工
         固体成型加工所谓的固体成型加工就是支原料在常温的条件下将金属条加工成一些具有固定形态的物体。其成本投入相对低廉。主要可以分为旋压、弯曲、冲压成型、冲孔、冲切。旋压指的是在实际生产过程中为了形成常见的圆形的零部件。在车床上对其进行一定的旋转切割得到固定形状的部件。所谓的弯曲工艺就是指对片状或者是管状的材料进行生产的工艺。
         2.3压力加工
         压力加工,不言而喻,就是利用外在压力对金属产生一定的塑性形变来得到所需的与满足机械性能要求的零部件或毛坯。其涉及到的方式包括拉拔、挤压、轧制、冲压、锻造。其中,锻造又分为自由锻以及模锻。锻造是一种古老的加工方式就是利用锻锤的往复冲击力或者是压力机的压力来改变毛坯的形状尺寸,获得我们所需要的形状以及尺寸要求。自由锻:即通过压力或冲击力等作用使金属在2个抵铁间变形,利用这种变形来得到我们所需要的尺寸的锻件。一般情况下把自由锻分为手工锻造和机械锻造两种。这种锻造方法比较简单,运用的比较广泛。
         2.4切削加工生产精度要求较高的零件一般通过该种方式进行,主要是通过机床来切削金属。一般来说,机床主要有铣床、车床等诸多类型。对于车床来说,其往往用来加工回转体的端面与不同类型的回转表面。对于铣床来说,其能够加工垂直面、水平面等。对于钻床来说,其能够通过钻头来得到精度相对较低的孔,同时还能够利用钻来完成扩孔一铰孔,通过夹具还能够获得位置精度相对较高的孔系。
         2.5磨削加工
         即通过磨料将材料去除的一种方式。一般情况下,根据工具类型对其加以划分,主要将其分成2种类型:也就是使用自由与固定磨粒加工。通常情况下,按照表面生成方法、加工对象的差异进行分类,砂轮磨削主要划分成内圆、外圆、平面、成型磨削方法。对旋转表面根据工件夹紧与驱动方式进行分类,主要包括无心和定心磨削两种类型。根据砂轮进给方式的不同进行分类,主要包括切入和纵向进给磨削两种类型。根据磨削行程的不同对其进行分类,主要将其划分成定程磨和通磨两种类型。根据砂轮表面工作方式对其进行分类,主要将其划分成周边一端面、周边磨削两种间。根据磨削区具体状况进行分类,主要将其划分成以下2种:
         2.5.1恒压力磨削即将切入压力控制为定值的磨削方法,也就是控制砂轮对工件的压力的加工方法,比若说砂轮架就属于该种方法的范畴。
         2.5.2定进给磨削即控制切入进速度为恒值的磨削。工作过程中,砂轮以某个既定的进给率与磨削表面呈90°角进行切入进给,当前业界普遍应用的磨床基本上通过该方法进行。
         3.焊接
         这属于使金属材料永久性连接的技术。

归根结底,焊接即通过加压或者加热等方式,利用金属原子的扩散和结合作用,最终使原本相互分离的金属材料紧密结合在一起。根据过程特点对其进行分类,主要将其分为3种类型,也就是钎焊、压力焊、熔化焊。
         3.1气体保护焊
         氩弧焊的保护气体为Ar,Ar 属于惰性气体,其能够保护熔化金属与电极免于空气的负面影响。在高温条件下,Ar不会与焊接的金属材料发生化学反应,同时其在金属中不会溶解,鉴于这一个方面的原因,氩弧焊具有相对较高的质量。二氧化碳气体保护焊,顾名思义,这种电弧焊主要是以C02作为保护气体。其主要是是将焊丝当作电极,通过其与焊件两者间形成的电弧来将两者熔化,通过自动或半自动的方法完成焊接。其主要具有以下几方面优点:第一,所需要的费用相对较低,能够通过价格相对较低同时非常容易得到的二氧化碳来将焊剂取代,其所需的成本只是手弧焊与埋弧自动焊的百分之四十:第二,具有相对较高的生产效率,同时具有相对较好的质量与操作性。其同样存在一定的不足之处:二氧化碳的氧化作用导致溶滴飞溅现象相对明显,正是由于这一个较低,同时焊接过程中产生相对较大的烟雾,并且弧光非常强烈,要是不注意,则非常易于形成气孔。
         3.2炉内焊接法
         特点(1)处于真空密闭环境中,这样金属就非常不容易被氧化。(2) 能够准确控制温度,同时能够非常均匀的加热焊件。(3) 在金属一烤瓷基底桥的焊接中较为普及。
         3.3激光焊接法
         有的物质原子中的粒子受到电或光的作用,使原子能级由低向高转变,与此同时,辐射出方向、频率、相位都一样的光,其主要特点是光束方向性好、能量高度集中、颜色单纯。主要特点: (1) 焊接过程非常快,所用的时间非常短(2) 没有电磁影响,能够在大气中实现,非常便于操作(3)具有相对较高的准确性,不需要对被焊金属实施包埋固定,不会出现变形现象(4) 污染小、无噪声(5)热作用范围相对较小,热量集中、加热范围较小、冷却与受热非常迅速,不会对焊件产生严重的影响。
         3.4激光点焊机点焊法
         主要特点: (1) 该种方法为电阻焊接法。(2) 其热源是电流经过焊件过程中形成的电阻热,利用其对焊件进行加热,使其熔化,从而完成整个焊接过程。
         4.热处理
         即在某个条件下,提供一定的加热和与冷却给金属材料,通过这种方法使其得到一定的化学或机械性能。金属零件实施-定的热处理,这样做旨在实现使其耐磨性、强度提高,并使其硬度减小,为将加工时形成的内应力消除提供有力条件,使其表面耐蚀、耐磨性增加。退火加热工件至稍微超过临界温度,保温一段时间,接着使其缓慢冷却,这就是所谓的退火。因加热温度与冷却速度存在一定的差异,退火对金属性能与组织的改变同样存在一定的差异。
         5.表面加工
         黑色金属的氧化处理(发黑),即把工件置于溶液(其中具有硝酸钠、苛性钠)里面,通过这种方式使其表面形成非常薄的黑色氧化膜层。黑色金属的磷化处理,即把工件放在溶液(磷酸盐)里面,通过这种方式使其表面形成磷酸盐薄膜层。通常情况下,不会使零件大小外形、磁性、机械性能发生改变。主要包括冷磷化、中温和高温磷化三种类型。碳钢表面处理:主要包括四种类型: .电镀、热镀、发黑、喷漆。
         6.小结
         本文对金属材料的加工工艺进行了概述,不同的材料加工方法都有各自的有点以及缺点。我们所要做的就是尽量的规避每一种材料加工 工艺的缺点,对我们所发现的有点集中利用。得到我们想要得到的性能的金属材料。
         参考文献:
         [1]蒋晓瑞.浅析化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施[J].化学工程与装备,2019(07):247-248.
         [2]李庆龄.冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防途径探索[J].世界有色金属,2019(09):39-40.
         [3]王瑞亭.论石油化工设备用材的基本要点分析[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33(17):253.
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